SpringBoot啓動原理

時間 2020-11-12

標籤 java 程序員 web spring apache tomcat 網絡架構 eclipse socket 欄目 Spring 简体版

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背景java

1> 你們都知道SpringBoot是經過main函數啓動的，這裏面跟蹤代碼處處都沒有找到while(true)，爲何啓動後能夠一直跑？程序員

2> SpringBoot默認使用tomcat做爲web容器。你們也能夠經過在pom文件中exclusion掉tomcat，denpendency jetty 的方法來使用jetty。那SpringBoot是怎麼作到在不一樣web容器之間切換的呢？web

3> 傳統的web容器好比jetty本質上是直接經過java start.jar 來啓動，以後來加載spring上下文的，SpringBoot經過main函數是怎麼來啓動web容器的呢？spring

本文就這三個問題展開論述。apache

問題1分析tomcat

問題1很簡單，啓動後一直跑是由於啓動了線程池。原理就是有非deamon的線程在跑。Java虛擬機規範定義要等全部用戶線程都運行完纔會退出。網絡

因此這個原理就和下面啓動線程池同樣架構

程序員修煉之道教咱們：不要假定，要證實。雖然jetty使用線程池是常識，咱們也來跟蹤下源碼，看看線程池是在哪裏初始化的：eclipse

org.springframework.boot.web.embedded.jetty.JettyServletWebServerFactory類裏，建立Server的使用使用線程池做爲初始化參數。而後建立了socket鏈接來監聽端口。（對於socket鏈接有以前沒接觸過的，能夠本身查一下。建議動手實踐。《Java異常處理總結》這篇文章裏有不錯的簡單小例子能夠實操下。）socket

到這裏，你們應該都明白了爲何啓動後一直不停。可是又有疑問了：JettyServletWebServerFactory是個什麼東東？

問題2分析

關於問題2，咱們寫個最簡單的類來debug一下：

進入SpringAppication.run的源碼能夠看到，裏面建立了一個context，默認是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。一初始化，在Bean定義裏就加載了spring開天闢地的5個Bean。

繼續向下執行走到AbstractApplicationContext的refresh方法，執行到onRefresh時，你進入方法裏發現實際上執行的是

ServletWebServerApplicationContext的onFresh

這裏面實際只作了一件事：建立web服務。

進入這個方法，debug到getWebServerFactory

來看一下：

獲取的正式JettyServletWebServerFactory。爲啥不是TomcatServlet呢？ServletWebServerFactoryAutoConfiguration的源碼很好的說明了這個問題。源碼的大意是當tomcat依賴存在就用tomcat，否則就按順序找jetty存不存在，不存在再找Undertow存不存在。找到了就返回這個bean做爲Servlet的工廠類。

@Configuration
@AutoConfigureOrder(-2147483648)
@ConditionalOnClass({ServletRequest.class})
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})
@Import({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class, EmbeddedTomcat.class, EmbeddedJetty.class, EmbeddedUndertow.class})
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {
    public ServletWebServerFactoryAutoConfiguration() {
    }

    @Bean
    public ServletWebServerFactoryCustomizer servletWebServerFactoryCustomizer(ServerProperties serverProperties) {
        return new ServletWebServerFactoryCustomizer(serverProperties);
    }

    @Bean
    @ConditionalOnClass(
        name = {"org.apache.catalina.startup.Tomcat"}
    )
    public TomcatServletWebServerFactoryCustomizer tomcatServletWebServerFactoryCustomizer(ServerProperties serverProperties) {
        return new TomcatServletWebServerFactoryCustomizer(serverProperties);
    }

    public static class BeanPostProcessorsRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, BeanFactoryAware {
        private ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;
        public BeanPostProcessorsRegistrar() {
        }

        public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
            if (beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
                this.beanFactory = (ConfigurableListableBeanFactory)beanFactory;
            }

        }

        public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
            if (this.beanFactory != null) {
                this.registerSyntheticBeanIfMissing(registry, "webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor", WebServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor.class);
                this.registerSyntheticBeanIfMissing(registry, "errorPageRegistrarBeanPostProcessor", ErrorPageRegistrarBeanPostProcessor.class);
            }
        }

        private void registerSyntheticBeanIfMissing(BeanDefinitionRegistry registry, String name, Class<?> beanClass) {
            if (ObjectUtils.isEmpty(this.beanFactory.getBeanNamesForType(beanClass, true, false))) {
                RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(beanClass);
                beanDefinition.setSynthetic(true);
                registry.registerBeanDefinition(name, beanDefinition);
            }

        }
    }
}

至此第二個問題也真相大白。

問題3分析

第三個問題是傳統的web容器好比jetty本質上是直接經過java start.jar 來啓動，以後來加載spring上下文的，SpringBoot經過main函數是怎麼來啓動web容器。

這個問題在前面問題分析過程當中也給了不少線索。咱們來回顧下：SpringApplication.run裏會建立Spring的應用上下文，默認是AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext。首先會加載Spring開天闢地的5個Bean。而後它初始化各類Bean工廠。

SpringBoot在ServletWebServerApplicationContext中重載了onRefresh方法，除了之前Spring默認的onRefresh方法外還增長了createWebServer方法，在這個方法中對Web容器進行了初始化工做。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    <version>${spring.boot.version}</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        </exclusion>
        <exclusion>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
    <version>${spring.boot.version}</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.eclipse.jetty.aggregate</groupId>
            <artifactId>jetty-all</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>